CN112700144A - 变电站运行状态风险评估方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了变电站运行状态风险评估方法、装置、设备以及存储介质。所述方法包括：分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；根据变压器数据信息确定变电变压器风险指数；根据馈线数据信息确定馈线运行风险指数；根据配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；根据用户数据信息确定用户运行风险指数；对变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。利用该方法，能够对配电网中不同设备实时的进行风险评估。

Description

变电站运行状态风险评估方法、装置、设备以及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及配电网自动控制技术领域，尤其涉及一种变电站运行状态风险评估方法、装置、设备以及存储介质。
背景技术
配电网由配电变电站、配电线路、配电变压器及用电设备组成，直接连接着发输电***和用户，是电力***中直接与客户相连接的一环，担负着向用户直接供应和分配电能的任务，具有设备量大、运行方式特殊等特点。
但是，在现有的配电网中各对设备的状态监测评估单一，存在故障处理不完善等问题。
发明内容
本发明实施例提供了变电站运行状态风险评估方法、装置、设备以及存储介质，能够对配电网中不同设备实时的进行风险评估。
第一方面，本发明实施例提供了一种变电站运行状态风险评估方法，包括：
分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；
根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；
根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；
根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；
根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；
对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；
若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。
第二方面，本发明实施例还提供了一种变电站运行状态风险评估装置，包括：
获取模块，用于分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；
第一确定模块，用于根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；
第二确定模块，用于根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；
第三确定模块，用于根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；
第四确定模块，用于根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；
风险评估模块，用于对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；
报警模块，用于若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。
第三方面，本发明实施例还提供了一种终端设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器用于实现本发明任意实施例中所述的变电站运行状态风险评估方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的变电站运行状态风险评估方法。
本发明实施例提供了一种变电站运行状态风险评估方法、装置、设备以及存储介质，首先分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；然后根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；之后对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；最后若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。利用上述技术方案，能够对配电网中不同设备实时的进行风险评估。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种变电站运行状态风险评估方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种变电站运行状态风险评估方法的示例流程示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种电力关系示意图；
图4为本发明实施例三提供的一种变电站运行状态风险评估装置的结构示意图；
图5为本发明实施例四提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。
应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种变电站运行状态风险评估的流程示意图，该方法可适用于对配电网中的不同设备及对象的状态进行评估的情况，该方法可以由变电站运行状态风险评估装置来执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在终端设备上，在本实施例中终端设备包括但不限于：计算机设备。
如图1所示，本发明实施例一提供的一种变电站运行状态风险评估，包括如下步骤：
S110、分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息。
在本实施例中，变电站中变压器的变电变压器数据信息可以包括：变电电压偏差、变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比、运行油温值和变电变压器投入使用年限。其中，运行油温值和变电变压器投入使用年限可以通过数据采集与监视控制***(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)获取，变电电压偏差、变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比需要通过进一步计算得到。
具体的，计算变电电压偏差的方式可以为：从SCADA***内获取变电站内第i台变压器在j时刻的运行电压，再获取变电站内第i台变压器的额定电压。其中，j＝1,2…N，则第i台变压器的变电电压偏差的计算公式可以为：
Figure BDA0002880978170000061
其中，UBTi-j表示变电站内第i台变压器在j时刻的运行电压，UBNi表示变电站内第i台变压器的额定电压。
具体的，计算变电电压越限频次百分比的方式可以为：从SCADA***内获取在单位时间内变电站的第i台变压器的n个变电电压测量值，即表示测量总次数为n，选取第j次测量得到的变电电压测量值，其中j＝1,2…n。将越限变电电压的上限值设置为UH，下限值设置为UL，将n个变电电压测量值中的超过上限值或低于下限制的变电电压测量值确定为越限变电电压，计算越限变电电压测量值出现的次数占总测量次数即n的百分比，可以得到第i台变压器的变电电压越限频次百分比。具体计算公式如下：
Figure BDA0002880978170000062
其中，nT-out可以表示越限变电电压测量值出现的次数，n表示变电电压的总测量次数。其中，nT-out的计算公式为：
Figure BDA0002880978170000063
其中，UTf(j)可以表示0或1，UTf(j)可以根据分类函数计算，计算公式如下：
Figure BDA0002880978170000064
其中，Ure-Ti(j)表示第j次测量得到的变电电压测量值，当Ure-Ti(j)大于UH则将UTf(j)输出为1，当Ure-Ti(j)大于或等于UL且小于或等于UH，则将UTf(j)输出为0，当Ure-Ti(j)小于UL则将UTf(j)输出为-1。
进一步的，可以计算变电电压越上限频次百分比和变电电压越下限频次百分比。
具体的，计算变电电压越上限频次百分比的公式为：
Figure BDA0002880978170000071
其中，nout-up表示测量得到的变电电压测量值中大于UH的变电电压测量值出现的次数，其计算公式为：
Figure BDA0002880978170000072
具体的，计算变电电压越下限频次百分比的公式为：
Figure BDA0002880978170000073
其中，nout-low表示测量得到的变电电压测量值中小于UL的变电电压测量值出现的次数，其计算公式为：
Figure BDA0002880978170000074
具体的，计算频率越限时间占比的方式可以为：在SCADA***内获取在单位时间内变电站的第i台变压器的n个变电频率测量值，即表示测量总次数为n。选取第j次测量得到的变电频率测量值，其中j＝1,2…n。将不属于[0.99fN，1.01fN]范围内的变电频率测量值确定为越限变电频率值，其中，fN为额定频率。将越限变电频率值出现的次数与测量总次数n的百分比确定为变电站的第i台变压器的频率越限时间占比，其具体计算公式为：
Figure BDA0002880978170000075
其中，nfo表示越限变电频率值出现的次数，fti表示电站的第i台变压器的频率越限时间占比。
在本实施例中，配网中的馈线数据信息可以包括线路长度值、线路投入使用年限、线路负载率分布情况占比以及线路的线损率分布频次占比。其中，线路长度值和线路投入使用年限可以通过SCADA***获取，线路负载率分布情况占比以及线路的线损率分布频次占比需要通过进一步计算得到。
具体的，计算线路负载率分布情况占比的方式可以为：从SCADA***内获取配网中第i条线路的电流，获取在单位时间内流过第i条线路的n个电流测量值，即表示测量总次数为n，选取第j次测量得到的电流测量值，其中j＝1,2…n。其中，线路负载率可以包括轻载率、重载率和过载率。
具体的，对于第i条线的路负载率计算公式为：
Figure BDA0002880978170000081
其中，Ii(j)表示第j次测量得到的电流测量值，IiN表示配网中第i条线路的额定电流。若计算出的RL的值在[0,20％]区间内，表示线路轻载则将nl(j)向量的第j个数取值为1，若RL的值不在[0,20％]区间内则将nl(j)的第j个数取值为0；若RL的值在[80％,100％]区间内，表示线路重载则将nh(j)向量的第j个数值取值为1，若RL的值不在[80％,100％]区间内则将nh(j)向量的第j个数值取值为0；若RL的值大于100％则线路过载则将no(j)向量的第j个数取值为1，否则取值为0。
再分别通过公式
Figure BDA0002880978170000082
和
Figure BDA0002880978170000083
分别计算出Nl、Nh和No。其中，Nl表示配网中第i条线路出现线路轻载的次数；Nh表示配网中第i条线路出现线路重载的次数；No表示配网中第i条线路出现线路过载的次数。
通过以下公式可以计算出配网中第i条线路的线路负载率分布情况占比，计算公式如下：
Figure BDA0002880978170000084
其中，LRLi-l表示配网中第i条线路的线路轻载分布情况占比，LRLi-h表示配网中第i条线路的线路重载分布情况占比，LRLi-o表示配网中第i条线路的线路过载分布情况占比。
具体的，计算线损率分布频次占比的方式可以为：从SCADA***内获取设定时间阈值内的流过第i条线路的电流的n个有功功率测量值，即表示测量总次数为n，示例性的，设定时间阈值可以为24小时。选取第j次测量得到的有功功率测量值，其中j＝1,2…n。其次，可以通过如下公式计算第i条线路的线损率：
Figure BDA0002880978170000091
其中，ΔPi(j)表示第i条线路第j次测量得到的有功功率损耗，Pi(j)表示第i条线路第j次测量得到的有功功率测量值，δ表示第i条线路第j次测量值的线损率。若δ超过限定值δlimit则nh取值为1，否则取值为0，nh表示0、1元素组成的n维向量。
需要说明的是，线损率分布频次占比可以包括重损耗线路的线损率分布频次占比和非重损耗线路的线损率分布频次占比。具体计算公式如下：
Figure BDA0002880978170000092
其中，Lloss-i-h表示重损耗线路的线损率分布频次占比，Lloss-i-n表示非重损耗线路的线损率分布频次占比，Nh表示第i条线路的线损率超过限定值δlimit的次数，其计算公式为：
Figure BDA0002880978170000093
在本实施例中，配电网中配电变压器的配电变压器数据信息可以包括：配电变压器投入使用年限、配电电压偏差、三相不平衡度情况占比以及功率因数合格情况占比。其中，配电变压器投入使用年限可以通过SCADA***获取，配电电压偏差、三相不平衡度情况占比以及功率因数合格情况占比需要通过进一步计算得到。
具体的，计算配电电压偏差的方式可以为：从SCADA***内获取配电网中第i台配电变压器在j时刻的运行电压，再获取配网内第i台配电变压器的额定电压。其中，j＝1,2…N，则配电电压偏差的计算公式为：
Figure BDA0002880978170000101
其中，UTi-j表示配网内第i台配电变压器在j时刻的运行电压，UNi表示配网内第i台配电变压器的额定电压，δUTi表示配网内第i台配电变压器的配电电压偏差。
具体的，计算三相不平衡度情况占比的方式可以为：从SCADA***内获取设定时间阈值内的第i台配电变压器的n个三相电流测量值，即表示测量总次数为n，示例性的，设定时间阈值可以为24小时。选取第j次测量得到的三相电流测量值，其中j＝1,2…n。然后，可以通过如下公式计算第i台配电变压器的三相不平衡度：
Figure BDA0002880978170000102
其中，Ii-max(j)表示第i台配电器在第j次测量得到的三相电流测量值中的最大相电流，Ii-min(j)表示第i台配电器在第j次测量得到的三相电流测量值中的最小相电流。若ε的值在[15％,50％)区间内且时间占比大于5％则ml(i)取值为1，否则ml(i)取值为0，若ε的值大于或等于50％且时间占比大于20％，则mh(i)取值为1，否则mh(i)取值为0。需要说明的是，时间占比可以理解为ε固定为一个数值时的持续时间值占设定时间阈值的百分比。
其中，三相不平衡度情况占比可以包括轻微三相不平衡度占比和严重三相不平衡度占比，计算三相不平衡度情况占比的公式为：
Figure BDA0002880978170000111
其中，KDT-l表示第i台配电器的轻微三相不平衡度占比，KDT-h表示第i台配电器的严重三相不平衡度占比，Ml表示第i台配电器的n次测量中的属于轻微三相电流不平衡的测量值出现的次数，其计算公式为：
Figure BDA0002880978170000112
ml表示0、1元素组成的n维向量；Mh表示第i台配电器n次测量中的属于严重三相电流不平衡的测量值出现的次数，其计算公式为
Figure BDA0002880978170000113
mh表示0、1元素组成的n维向量。
具体的，计算功率因数合格情况占比的方式可以为：从SCADA***内获取设定时间阈值内的第i台配电变压器的n个功率测量值，即表示测量总次数为n，示例性的，设定时间阈值可以为24小时。选取第j次测量得到的功率测量值，其中j＝1,2…n。需要说明的是，功率测量值可以包括有功功率测量值和无功功率测量值。然后，可以通过如下公式计算第i台配电变压器的有功功率因数和无功功率因数：
Figure BDA0002880978170000114
其中，Pi(j)表示第i台配电变压器第j次测量的有功功率测量值，Qi(j)表示第i台配电变压器第j次测量的无功功率测量值，
Figure BDA0002880978170000115
表示第i台配电变压器第j次测量的有功功率因数，
Figure BDA0002880978170000121
表示第i台配电变压器第j次测量的无功功率因数。若
Figure BDA0002880978170000122
大于有功功率因数规定值，则mq(j)取值为1，否则取值为0；若
Figure BDA0002880978170000123
大于无功功率因数规定值，则mu(j)取值为1，否则取值为0。
功率因数合格情况占比可以包括有功功率合格情况占比和无功功率合格情况占比，具体计算公式如下：
Figure BDA0002880978170000124
其中，PFDT-q表示第i台配电器的有功功率合格情况占比，PFDT-u表示第i台配电器的无功功率合格情况占比，Mq表示第i台配电器的n次有功功率测量值中属于合格有功功率测量值出现的次数，其计算公式为：
Figure BDA0002880978170000125
mq表示0、1元素组成的n维向量；Mu表示第i台配电器的n次无功功率测量值中属于合格无功功率测量值出现的次数，其计算公式为：
Figure BDA0002880978170000126
mu表示表示0、1元素组成的n维向量。
在本实施例中，配电网中配电变压器下用户的用户数据信息可以包括：用户电压偏差和用户电压越限频次百分比。其中，用户电压偏差和用户电压越限频次百分比需要通过进一步计算得到。
具体的，计算用户电压偏差的方式可以为：从SCADA***内获取配电变压器下的所有用户的数据信息，示例性的，用户的数据信息可以为
Figure BDA0002880978170000127
其中，Cij可以表示配电网内第i台配电变压器下的第j个用户，i＝1,2,3…m，j＝1,2,3…n。从SCADA***内获取配电网内第i台配电变压器内的第j个用户的用户电压和配电网内第i台配电变压器内的额定电压。则第i台配电变压器的配电电压偏差的计算公式可以为：
Figure BDA0002880978170000131
其中，UCi-j表示配电网内第i台配电变压器内的第j个用户的用户电压，UCNi表示配电网内第i台配电变压器内的额定电压。
具体的，计算用户电压越限频次百分比的方式可以为：从SCADA***内获取在单位时间内配电网中第i个用户的n个用户电压测量值，即表示测量总次数为n，选取第j次测量得到的用户电压测量值，其中j＝1,2…n。将越限用户电压的上限值设置为Uh，下限值设置为Ul，将n个用户电压测量值中的超过上限值或低于下限制的用户电压测量值确定为越限用户电压，计算越限用户电压测量值出现的次数占总测量次数n的百分比，可以得到第i个用户的用户电压越限频次百分比。具体计算公式如下：
Figure BDA0002880978170000132
其中，nC-out表示越限用户电压测量值出现的次数，n表示用户电压的总测量次数。其中，nC-out的计算公式为：
Figure BDA0002880978170000133
其中，Ucf(j)可以表示0或1，Ucf(j)可以根据分类函数计算，计算公式如下：
Figure BDA0002880978170000134
其中，Ure-Ci(j)表示第j次测量得到的用户电压测量值，当Ure-Ci(j)大于Uh则将Ucf(j)输出为1，当Ure-Ci(j)大于或等于Ul且小于或等于Uh，则将Ucf(j)输出为0，当Ure-Ci(j)小于Ul则将Ucf(j)输出为-1。
具体的，计算用户电压越上限频次百分比的公式为：
Figure BDA0002880978170000141
其中，nC-out-up表示测量得到的用户电压测量值中大于Uh的用户电压测量值出现的次数，其计算公式为：
Figure BDA0002880978170000142
具体的，计算用户越下限频次百分比的公式为：
Figure BDA0002880978170000143
其中，nC-out-low表示测量得到的用户电压测量值中小于Ul的用户电压测量值出现的次数，其计算公式为：
Figure BDA0002880978170000144
S120、根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数。
在本实施例中，变电变压器风险指数可以为变电站中变压器出现故障的风险指数。
进一步的，根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数，包括：对所述变电电压偏差、变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比、运行油温值和变电变压器投入使用年限进行加权求和，获得变电变压器风险指数。
具体的，可以分别将变电电压偏差、变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比、运行油温值和投入使用年限与其对应的权重值相乘后再相加得到变电变压器风险指数RBTi。其中，上述各项对应的权重值可以根据变电变压器指标权重分配表获取。上述RBTi表示变电站中第i台变压器的变电变压器风险指数。
其中，变电变压器风险指数RBTi的计算公式为：
RBTi＝wbt1×YBTi+wbt2×TBTemp-i+wbt3×δUBTi+wbt4×UTi-out+wbt5×fti
其中，YBTi表示变电站中第i台变压器的投入使用年限，wbt1表示YBTi的权重，TBTemp-i表示变电站中第i台变压器的运行油温值，wbt2表示TBTemp-i的权重，δUBTi表示变电站中第i台变压器的变电电压偏差，wbt3表示δUBTi的权重，UT-out表示变电站中第i台变压器的变电电压越限频次百分比，wbt4表示UTi-out的权重，fti表示变电站中第i台变压器的频率越限时间占比，wbt5表示fti的权重。
其中，变电变压器指标权重分配表如下所示，该表中包括wbt1、wbt2、wbt3、wbt4以及wbt5的权重值。
Figure BDA0002880978170000151
表1
S130、根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数。
在本实施例中，馈线运行风险指数可以为配电网中的线路出现故障的风险指数。
进一步的，根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数，包括：对所述线路长度值、线路投入使用年限、线路负载率分布情况占比以及线路的线损率分布频次占比进行加权求和，获得馈线运行风险指数。
具体的，可以分别将线路长度值、线路投入使用年限、线路负载率分布情况占比以及线路的线损率分布频次占比与其对应的权重值相乘后再相加得到馈线运行风险指数RLi。其中，上述各项对应的权重值可以根据线路指标权重分配表获取。上述RLi表示配电网中第i条线路的馈线运行风险指数。
其中，第i条线路的馈线运行风险指数RLi的计算公式为：
RLi＝wl1×LLength-i+wl2×YLi+wl3×LRLi+wl4×LLoss-i
其中，LLength-i表示配电网中第i条线路的长度值，wl1表示LLength-i的权重，YLi表示配电网中第i条线路的线路投入使用年限，wl2表示YLi的权重，LRLi表示配电网中第i条线路的线路负载率分布情况占比，wl3表示LRLi的权重，LLoss-i表示配电网中第i条线路的线损率分布频次占比，wl4表示LLoss-i的权重。
其中，线路评价指标权重分配表如下所示，该表中包括wl1、wl2、wl3以及wl4的权重值。
线路评价指标权重 w<sub>l1</sub> w<sub>l2</sub> w<sub>l3</sub> w<sub>l4</sub>
权重值 0.1 0.15 0.45 0.3
表2
S140、根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数。
在本实施例中，配电变压器风险指数可以为配网中配电变压器出现故障的风险指数。
进一步的，根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数，包括：对所述配电变压器投入使用年限、配电电压偏差、三相不平衡度情况占比以及功率因数合格情况占比进行加权求和，获得配电变压器风险指数。
具体的，可以分别将配电变压器投入使用年限、配电电压偏差、三相不平衡度情况占比以及功率因数合格情况占比与其对应的权重值相乘后再相加得到配电变压器风险指数RTi。其中，上述各项对应的权重值可以根据配电变压器评价指标权重表获取。上述RTi表示配网内第i台配电变压器的配电变压器风险指数。
其中，配电变压器风险指数RTi的计算公式为：
RTi＝wt1×YTi+wt2×δUTi+wt3KDTi-l+wt4×PFDTi
其中，YTi表示配网中第i台配电变压器的投入使用年限，wt1表示YTi的权重，δUTi表示配网中第i台配电变压器的配电电压偏差，wt2表示δUTi的权重，KDTi-l表示配网中第i台配电变压器的三相不平衡度情况占比，wt3表示KDTi-l的权重，PFDTi表示配网中第i台配电变压器的功率因数合格情况占比，wt4表示PFDTi的权重。
其中，配电变压器评价指标权重分配表如下所示，该表中包括wt1、wt2、wt3和wt4的权重值。
Figure BDA0002880978170000171
表3
S150、根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数。
在本实施例中，用户运行风险指数可以为配电网中的配电变压器下的所有用户的电压出现故障的风险指数。
进一步的，根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数包括：对所述用户电压偏差和用户电压越限频次百分比进行加权求和，获得用户运行风险指数。
具体的，可以分别将用户电压偏差和用户电压越限频次百分比与其对应的权重值相乘后再相加得到用户运行风险指数RCij。其中，上述各项对应的权重值可以根据用户评价指标权重表获取。上述RCij表示配电网中第i台配电变压器下的第j个用户的用户运行风险指数。
其中，第j个用户的用户运行风险指数RCij的计算公式为：
RCij＝wc1×δUCi+wc2×UCi-out
其中，δUCi表示第j个用户的用户电压偏差，wc1表示δUCi的权重，UCi-out表示第j个用户的用户电压越限频次百分比，wc2表示UCi-out的权重。
其中，用户评价指标权重分配表如表4所示，该表中包括wc1和wc2的权重值。
用户评价指标权重 w<sub>c1</sub> w<sub>c2</sub>
权重值 0.6 0.4
表4
S160、对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估。
在本实施例中，可以根据评价指标表对变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的任意一项进行评估。评价指标表如表5所示：
评价指标 R<sub>BTi</sub> R<sub>Li</sub> R<sub>Ti</sub> R<sub>Cij</sub>
参考值 6 6 6 4
表5
示例性的，当计算得到的RBTi不等于参考值6时，则表示RBTi结果异常；若RCij的计算值不等于参考值4时，则表示RCij结果异常。
进一步的，若变电变压器风险指数RBTi结果异常，还可以进一步的通过变电变压器参数评分表对变电变压器数据信息中包括的变电电压偏差、变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比、运行油温值和变电变压器投入使用年限进行评分。
其中，变电变压器参数评分表如表6所示，根据各参数的具体数值对应表6可以得到对应的专家评分。
Figure BDA0002880978170000191
表6
进一步的，若馈线运行风险指数RLi结果异常，还可以进一步的通过馈线参数评分表对馈线数据信息中包括的线路长度值、线路投入使用年限、线路负载率分布情况占比以及线路的线损率分布频次占比进行评分。
其中，馈线参数评分表如表7所示，根据各参数的具体数值对应表7可以得到对应的专家评分。
Figure BDA0002880978170000192
Figure BDA0002880978170000201
表7
进一步的，若配电变压器风险指数RTi结果为异常，还可以进一步的通过配电变压器参数评分表对配电变压器数据信息中包括的配电变压器投入使用年限、配电电压偏差、三相不平衡度情况占比以及功率因数合格情况占比进行评分。
其中，配电变压器参数评分表如表8所示，根据各参数的具体数值对应表8可以得到对应的专家评分。
Figure BDA0002880978170000202
表8
进一步的，若用户运行风险指数结果RCij为异常，还可以进一步的通过用户电压参数评分表对用户数据信息中包括的用户电压偏差和用户电压越限频次百分比进行评分。
其中，用户电压参数评分表如表9所示，根据各参数的具体数值对应表9可以得到对应的专家评分。
Figure BDA0002880978170000211
表9
S170、若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。
若变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的任意一项评估结果为异常，则可以生成报警信息以提示运行调度人员提供对应的参考解决方案。
本发明实施例一提供的一种变电站运行状态风险评估方法，首先分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；然后根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；之后对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；最后若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。利用上述方法，能够实时分析配电网中变电站变压器、配电线路、配电变压器及用户的运行状态，并在配电网某一处状态异常时为运行调度人员提供对应的参考解决方案。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种变电站运行状态风险评估方法的示例流程示意图，本实施例在上述实施例一的基础上对一种变电站运行状态风险评估方法进行示例性的说明。
如图2所示，数据输入部分可以包括实时采集的数据、潮流分析的数据和人工输入的数据。其中，实时采集数据可以包括在变电站中实时采集有关变压器的各种数据、在配电网中实时采集有关馈线的各种数据、在配电网中实时采集有关配电变压器的各种数据和在配变压器下实时采集有关用户电压的各种数据。潮流分析数据可以包括部对分网架潮流采集的坏数据进行处理后得到的数据，譬如某些监测点数据采集缺失，数据明显异常是可以对异常出数据或缺失数据进行分析处理得到正常数据。人工输入数据可以包括变压器运行年限、油温以及馈线长度等数据。
获取上述数据后，可以分别对变电站、馈线、配电变压器以及用户进行风险评估，即评估变电站的***风险，评估馈线的运行风险、评估配电变压器的设备风险以及评估用户的用电风险。
进一步的，对***风险进行评估时评估的风险指标可以包括变压器投入使用年限、变电电压偏差以及频率统计指标，频率统计指标可以包括变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比。若评估结果异常可以执行预处理方案中的警报提醒运维人员排查检修。
进一步的，对运行风险进行评估时评估的风险指标可以包括载流量、线路长度、线路负载率即线路负载率分布情况占比和线损分布指标即线路的线损率分布频次占比。若评估结果为异常则可以执行预处理方案中的负荷转供。
进一步的，对设备风险进行评估时评估的风险指标可以包括缺陷、配电变压器使用年限、配电电压偏差、配电电压、功率因数及频率统计指标。其中，频率统计指标可以包括功率因数合格情况占比和三相不平衡度情况占比。若评估结果为异常则可以执行预处理方案中的负荷转移。
进一步的，对用电风险进行评估时评估的风险指标可以包括用户电压偏差、电压越现频次统计指标即用户电压越限频次百分比。若评估结果为异常则可以执行预处理方案中的通过调压或调频装置对电压或频次进行调整。
图3为本发明实施例二提供的一种电力关系示意图。如图3所示，变电站连通配电线路，在配电线路上可以连接多个配电变压器，每个配电电压器下可以为多个用户供电。
本发明实施例二提供的一种变电站运行状态风险评估方法，通过获取配电网检测设备中的数据及人工输入相关设备的一些数据，根据不同设备设定对应的考量指标，考虑影响设备正常运行的多种因素，综合评估设备风险状态，并在相关设备综合评估风险指数低于参考值时会提出对应的解决方案供调度运行人员参考。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种变电站运行状态风险评估装置的结构示意图，该装置可适用于对配电网中的不同设备及对象的状态进行评估的情况，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在终端设备上。
如图4所示，该装置包括：获取模块410、第一确定模块420、第二确定模块430、第三确定模块440、第四确定模块450、风险评估模块460以及报警模块470。
获取模块410，用于分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；
第一确定模块420，用于根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；
第二确定模块430，用于根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；
第三确定模块440，用于根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；
第四确定模块450，用于根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；
风险评估模块460，用于对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；
报警模块470，用于若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。
在本实施例中，该装置首先通过获取模块分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；其次通过第一确定模块根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；通过第二确定模块根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；通过第三确定模块根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；通过第四确定模块根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；然后通过风险评估模块对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；最后通过报警模块若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。
本实施例提供了一种变电站运行状态风险评估装置，能够实时分析配电网中变电站变压器、配电线路、配电变压器及用户的运行状态，并在配电网某一处状态异常时为运行调度人员提供对应的参考解决方案。
进一步的，获取模块410中的变压器数据信息包括变电电压偏差、变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比、运行油温值和变电变压器投入使用年限；第一确定模块420具体用于对所述变电电压偏差、变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比、运行油温值和变电变压器投入使用年限进行加权求和，获得变电变压器风险指数。
在上述优化的基础上，第一确定模块420还包括变电电压偏差计算单元，变电电压偏差计算单元用于按照如下公式计算变电电压偏差：
Figure BDA0002880978170000251
其中，UBTi-j表示变电站内第i台变压器在j时刻的运行电压，UBNi表示变电站内第i台变压器的额定电压。
进一步的，获取模块410中的馈线数据信息包括线路长度值、线路投入使用年限、线路负载率分布情况占比以及线路的线损率分布频次占比；第二确定模块430具体用于对所述线路长度值、线路投入使用年限、线路负载率分布情况占比以及线路的线损率分布频次占比进行加权求和，获得馈线运行风险指数。
进一步的，获取模块410中的电变压器数据信息包括配电变压器投入使用年限、配电电压偏差、三相不平衡度情况占比以及功率因数合格情况占比；第三确定模块440具体用于对所述配电变压器投入使用年限、配电电压偏差、三相不平衡度情况占比以及功率因数合格情况占比进行加权求和，获得配电变压器风险指数。
在上述优化的基础上，第三确定模块440还包括功率因数合格情况占比计算单元，功率因数合格情况占比计算单元用于按照如下公式计算功率因数合格情况占比：
Figure BDA0002880978170000261
其中，
Figure BDA0002880978170000262
表示合格有功功率的个数，
Figure BDA0002880978170000263
表示合格无功功率的个数，mq和mu都表示是由0、1元素组成的m维向量，n表示功率测量总次数，PFDT-q表示功率因数合格情况占比。
进一步的，获取模块410中的用户数据信息包括用户电压偏差和用户电压越限频次百分比；第四确定模块450具体用于对所述用户电压偏差和用户电压越限频次百分比进行加权求和，获得用户运行风险指数。
上述变电站运行状态风险评估装置可执行本发明任意实施例所提供的变电站运行状态风险评估方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的一种终端设备的结构示意图。如图5所示，本发明实施例四提供的终端设备包括：一个或多个处理器51和存储装置52；该终端设备中的处理器51可以是一个或多个，图5中以一个处理器51为例；存储装置52用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器51执行，使得所述一个或多个处理器51实现如本发明实施例中任一项所述的变电站运行状态风险评估方法。
所述终端设备还可以包括：输入装置53和输出装置54。
终端设备中的处理器51、存储装置52、输入装置53和输出装置54可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
该终端设备中的存储装置52作为一种计算机可读存储介质，可用于存储一个或多个程序，所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例所提供变电站运行状态风险评估方法对应的程序指令/模块(例如，附图4所示的变电站运行状态风险评估装置中的模块，包括：第一确定模块420、第二确定模块430、第三确定模块440和第四确定模块440等)。处理器51通过运行存储在存储装置52中的软件程序、指令以及模块，从而执行终端设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的变电站运行状态风险评估方法。
存储装置52可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储装置52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置52可进一步包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置53可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与终端设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置54可包括显示屏等显示设备。
并且，当上述终端设备所包括一个或者多个程序被所述一个或者多个处理器51执行时，程序进行如下操作：
分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；
根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；
根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；
根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；
根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；
对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；
若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。
实施例五
本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于执行变电站运行状态风险评估方法，该方法包括：
分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；
根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；
根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；
根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；
根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；
对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；
若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。
可选的，该程序被处理器执行时还可以用于执行本发明任意实施例所提供的变电站运行状态风险评估方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式CD-ROM、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于：电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、无线电频率(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种变电站运行状态风险评估方法，其特征在于，包括：
分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；
根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；
根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；
根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；
根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；
对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；
若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变压器数据信息包括变电电压偏差、变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比、运行油温值和变电变压器投入使用年限；所述根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数，包括：
对所述变电电压偏差、变电电压越限频次百分比、频率越限时间占比、运行油温值和变电变压器投入使用年限进行加权求和，获得变电变压器风险指数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述变电电压偏差按照如下公式计算：
Figure FDA0002880978160000011
其中，UBTi-j表示变电站内第i台变压器在j时刻的运行电压，UBNi表示变电站内第i台变压器的额定电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述馈线数据信息包括线路长度值、线路投入使用年限、线路负载率分布情况占比以及线路的线损率分布频次占比；所述根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数，包括：
对所述线路长度值、线路投入使用年限、线路负载率分布情况占比以及线路的线损率分布频次占比进行加权求和，获得馈线运行风险指数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电变压器数据信息包括配电变压器投入使用年限、配电电压偏差、三相不平衡度情况占比以及功率因数合格情况占比；所述根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数，包括：
对所述配电变压器投入使用年限、配电电压偏差、三相不平衡度情况占比以及功率因数合格情况占比进行加权求和，获得配电变压器风险指数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述功率因数合格情况占比按照如下公式计算：
Figure FDA0002880978160000021
其中，
Figure FDA0002880978160000022
表示合格有功功率的个数，
Figure FDA0002880978160000023
表示合格无功功率的个数，mq和mu都表示是由0、1元素组成的m维向量，n表示功率测量总次数，PFDT-q表示功率因数合格情况占比。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户数据信息包括用户电压偏差和用户电压越限频次百分比；所述根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数包括：
对所述用户电压偏差和用户电压越限频次百分比进行加权求和，获得用户运行风险指数。
8.一种变电站运行状态风险评估装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于分别获取变电站中变压器的变电变压器数据信息、配网中的馈线数据信息、配网中配电变压器的配电变压器数据信息以及配网中配电变压器下用户的用户数据信息；
第一确定模块，用于根据所述变压器数据信息确定变电变压器风险指数；
第二确定模块，用于根据所述馈线数据信息确定馈线运行风险指数；
第三确定模块，用于根据所述配电变压器数据信息确定配电变压器风险指数；
第四确定模块，用于根据所述用户数据信息确定用户运行风险指数；
风险评估模块，用于对所述变电变压器风险指数、馈线运行风险指数、配电变压器风险指数、用户运行风险指数中的至少一项进行风险评估；
报警模块，用于若评估结果为异常，则生成报警信息，以提示运行人员。
9.一种终端设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器用于执行权利要求1-7任一项所述的一种变电站运行状态风险评估方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的一种变电站运行状态风险评估方法。
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